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虚拟现实技术应用及其未来展望

虚拟现实是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技

术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的必威体育精装版

技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门

富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、

教育、医学、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。

一、虚拟技术的特征

虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的

拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互

性、沉浸性和构想性。

1、交互性：

人们可以通过使用专门的输入和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数

据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互

操作和交流。

2、沉浸感：

沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对

虚拟环境的投入程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。

3、构想性：指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深

化概念和萌发新意。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体

化。

二、虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产

品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。

1、军事领域

虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国

航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的

战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。

“司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为

未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航

天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论

从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议

中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有

关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以

“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手

段。

虚拟现实技术在军事领域中发挥着重要的作用,被广泛的应用于军事训

练、武装装备的研究和生产以及军事教育等各个方面。目前的军事模拟训练

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大多是虚拟现实系统。在海湾战争中,美国士兵原本对周边环境非常陌生,

是虚拟现实技术把他们带到那漫无边际的风尘黄沙中,让他们“身临其境”

感受到大漠的荒凉。英国国防部向外界公开了全世界最大和最精确地模拟作

战训练系统“合成兵战术训练师”,由170辆全面联网的高技术战车模拟器

组成,全面革新了装甲战斗集群的战术仿真训练。NASA虚拟工作站是美国航

空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。美国陆军的自动虚拟实验室

CAVE是一个典型的虚拟现实系统。至2000年,美国陆军已拥有一个包括综

合作战系统环境所用作战单元CCTT的模拟仿真器。目前美国正在开发空军

的任务支援系统(AFMSS)和海军的特种作战部队计划和演习系统(SOFPARS)。

我国赵沁平教授从1996年开